São Francisco está localizado na Falha de San Andreas, que é o limite das placas do Pacífico e da América do Norte. O atrito entre essas duas placas quando elas deslizam uma pela outra é a causa dos terremotos na área da Baía de São Francisco.
As placas estão se movendo em direções opostas umas às outras a uma velocidade de apenas alguns centímetros por ano. Embora aparentemente insignificantes, as placas são pressionadas fortemente umas contra as outras e ficarão travadas na posição por anos seguidos, apesar do movimento subjacente. Quando a pressão atinge um ponto crítico, as placas saltam da posição travada, resultando em tremores e terremotos. Este tipo de falha é chamado de falha de transformação.